电池的原理

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/23 15:33:20
电池的原理电池的原理电池的原理问题太笼统了,根据电池材料的不同,其工作原理也有所不同,我给你说说目前应用最广的锂电池.锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解

电池的原理
电池的原理

电池的原理
问题太笼统了,根据电池材料的不同,其工作原理也有所不同,我给你说说目前应用最广的锂电池.
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池.放电反应:Li+MnO2=LiMnO2
锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池.充电正极上发生的反应为LiCoO2=Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-
(电子)充电负极上发生的反应为6C+XLi++Xe- = LixC6
充电电池总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐.不同的正极材料对照:
LiCoO2         3.7 V    140 mAh/g
Li2Mn2O4    4.0 V    100 mAh/g
LiFePO4      3.3 V    100 mAh/g
Li2FePO4F 3.6 V    115 mAh/g
正极反应:放电时锂离子嵌入,充电时锂离子脱嵌.
充电时:LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi+ + xe-
放电时:Li1-xFePO4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
负极负极材料:多采用石墨.新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料.负极反应:放电时锂离子脱嵌,充电时锂离子嵌入.
 充电时:xLi+ + xe- + 6C → LixC6放电时:LixC→ xLi+ + xe- + 6C